Магнитные сорбенты

кількості компонентів, які зв’язано між собою (хімічними зв’язками або іншим

чином), але кожен компонент може бути чітко розрізнений (є межа розділу фаз).

Наявність зв’язку компонентів – відмінність композиту від механічної суміші. Композит поводить себе як єдине ціле.

заданою комбінацією властивостей.

У багатьох випадках властивість компоненту зберігається в складі

композиту, але чисельна характеристика, що описує таку властивість, зменшується пропорційно вмісту такого компоненту.

Виключення: один з компонентів “протидіє” прояву певної властивості. Наприклад, введення люмінесцентних частинок в непрозору поглинаючу матрицю (вугілля) не призведе до створення люмінесцентного композиту.

що забезпечується підбором відповідних компонентів;

простота регулювання прояву заданої властивості,

що забезпечується регулюванням вмісту компоненту;

як правило, можуть бути застосовані усі методи модифікації кожної окремої компоненти.

одну властивість через іншу властивість, оскільки “носії” таких властивостей є

окремими фазами, а безпосередньо контактує лиша мала частка речовини з різних фаз.

більшої однорідності, збереження властивостей у меньшій частці композиту.

Приклади властивостей,

які можуть бути комбіновані:

феро- або ферімагнетизм (рух в магнітному полі);
висока сорбційна ємність завдяки високій площі поверхні або специфічній пористій структурі;
люмінесценція (“квантові крапки”);
висока або специфічна каталітична активність;
“відгук” на дію певного реагенту.

задає дискретну будову усього композиту і певні властивості);

наночастинки в

пористих матрицях;
зокрема, магнітні наночастинки в пористих матрицях.


Магнітні сорбенти - сорбенти, частинки яких здатні рухатися під дією зовнішнього магнітного поля. Здатність до "відгуку" на магнітне поле дозволяє застосовувати магнітні сорбенти в гетерогенних середовищах, оскільки для їх відокремлення не потрібне фільтрування системи.

B. Xu
Acc. Chem. Res., 2009., 42, 1097-1107
Композити на основі дискретних

наночастинок

шляхом відновлення
B. L. Cushing, V. L. Kolesnichenko, C. J. O’Connor

Chem. Rev. 2004, 104, 3893

a EG = етиленгліколь; DMF = диметилформамід; HAD = гексадециламін; THF = тетрагідрофуран; 1,2-PD = 1,2-пропандіол.
c MSA = меркаптобурштинова кислота; 3-APTMS = 3-(амінопропіл)триметоксісилан; PVP = полі(вінілпірролідон); DT = додекантіон.
d (A) = агломерати; (C) = колоїд/монодисперсні
e Оцінка з значення площа поверхні S(БЕТ) у припущенні про сферичну форму наночастинок)

Металічні наночастинки

матриці (пори мають бути достатньо великими)

Формування суцільної пористої матриці на

наночастинках (захоплення наночастинок)

здатен оборотньо і селективно зв’язувати γ-імуноглобуліни

Методи дослідження "роботи сорбента":
Імуноглобуліни в

розчині детектуються за допомогою сенсора плазмонного резонансу (ПР), вкритого протеїном А. Метод дозволяє визначати наявність іммуноглобулінів, їх відсутність, і оцінювати їх кількість.

С. В. Колотилов, П. Н. Болтовец, Б. А. Снопок, В. В. Павлищук
Теор. и эксперим. химия, 2006, 42, 204-209.

Магнітний сорбент на основі дискретних наночастинок Fe3O4

якій можуть бути імобілізовані органічні молекули

1. “Активація” наночастинок (створення шару гідратованого SnO2 на наночастинках).
2. Імобілізація

протеїну А на активованих наночастинках.

Наночастинка Fe3O4, на якій можуть бути імобілізовані органічні молекули

Магнітний сорбент

імуноглобулінів.
2. Відокремлення магнітних наночастинок з імуноглобулінами під дією постійного магнітного

поля

Відокремлення імуноглобулінів від наночастинок шляхом зміни рН розчину

Відокремлення магнітних наночастинок під дією магнітного поля

G. Pavlov, L. Ouahab, V. G. Ilyin, V. V. Pavlishchuk

J. Solid State Chem. 2006, 179, 8, 2426-2432

Магнітний сорбент на основі наночастинок Fe3O4 в пористій матриці

є
суперпозицією дифрактограм наночастинок і матриці

“неспарених електронів” (тобто інтенсивність сигналу ЕПР) в залежності від концентрації

аналіту

Проблема: інтенсивність сигналу ЕПР є відносною величиною, що залежить навіть від положення ампули в спектрометрі

Вирішення проблеми: введення стандарту, інтенсивність сигналу якого не змінюється

Яковенко А.В, Колотілов С.В., Павліщук В.В.
Патент України 25750 U, 2007.

на основі
МСМ-41 та MnO.
Спектр ЕПР потрійного композиту на основі

МСМ-41, 4-піридилвердазилу та MnC2O4.

MnC2O4, обробленого розчинами CuSO4 з концентрацією 7,8·10-3 М (а), 11,8·10-3

М (б), 16·10-3 М (в) та калібрувальна крива (г).